О методике оценки пылевыделения от технологического оборудования для предприятий по производству асбестоцементных изделий

Размещено на http://www.allbest.ru/

О МЕТОДИКЕ ОЦЕНКИ ПЫЛЕВЫДЕЛЕНИЯ ОТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ПО ПРОИЗВОДСТВУ АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Бурханова Р.А.

В сфере асбестоцементных производств наблюдается значительное образование мелкодисперсной пыли. При этом для борьбы с пылевым фактором применяют технологии механической очистки, за счет осаждения частиц под действием внешних сил и очистки при помощи фильтров, за счет задерживания частиц в фильтрующем материале. В соответствии с особенностями строения волокон асбеста, а также спецификой производства наиболее мелкие фракции, с диаметром частиц менее 10 мкм и менее 2, 5 мкм не могут быть уловлены. Концентрация асбестоцементной пыли в воздухе рабочей зоны на ряде предприятий превышает значение предельно допустимой в 5 раз, а концентрация на границе санитарно-защитной зоны предприятия имеет двукратное превышение нормативов [1, С. 256-261].

Чтобы разработать комплекс долговременных решений по проблеме защиты от пылевых выбросов на рабочих местах, кроме исследований процессов пыления, необходимо проводить их оценку.

Для получения объективных и достоверных результатов проведенных испытаний, авторами были осуществлены подготовительные работы. При этом особую значимость имело определение основных мест пыления, возникающих при работе технологического оборудования. Анализ технологического оборудования в заготовительном цеху ОАО «Себряковский комбинат асбестоцементных изделий» (СКАИ, г.Михайловка, Волгоградская обл.) позволил определить главные источники пылевыделения: места растаривания асбеста, станки для выпиливания шифера, дозаторы закачки асбеста, элеваторы, конвейерные бегуны.

Предварительные замеры запыленности, проведенные по стандартным методикам [2], [3], у каждой единицы технологического оборудования показали, что участок в рабочей зоне возле бегунов узла пересыпки подвержен наибольшему пылевыделению.

Чтобы рассчитать величину воздухообмена и разработать эффективные меры по борьбе с выделяющимися вредными веществами, важно определить количество пыли, поступающей в воздух рабочей зоны от технологического оборудования М_то.

В соответствии с методикой, разработанной М.П. Калинушкиным, масса пыли, поступающей от источника пыления, рассчитывается как сумма отдельных масс пыли, осевшей на различных участках пола [4, С. 183 - 185]:

(1)

где - плотность пылеоседания на каждом участке поверхности; F_i - площадь участка поверхности оседания, м²; - количество участков поверхности оседания пыли.

В.Н. Азаров и Е.И. Богуславский, [5, С. 48 - 49], предложили определять количество пыли, выбивающейся из технологического оборудования в следующем виде:

(2)

где ц - участок, на который выделяются загрязняющие вещества, град; a - показатель интенсивности пылеоседания; X_K - отрезок от точки замера интенсивности пылеоседания до источника выброса пыли, м; - интенсивность оседания частиц пыли непосредственно у источника, г/(м²ч); ?_i - отрезок между первым и последующим источником пыления, м.

Направление движения пыли является определяющим для расчета интенсивности пылеоседания на горизонтальную поверхность. Его можно определить путем расстановки тарелочек-ловушек через каждые 2м от загрязняющего источника по кругу. Такие ловушки готовятся для проведения исследования в лабораторных условиях. Их внутренняя поверхность покрывается тонким слоем несохнущих масел. Они взвешиваются и нумеруются. Далее ловушки расставляют на расстоянии от источника пыления по длине окружности через угол . Схемы размещения ловушек показаны на рис. 1 и 2. Она определяется с учетом специфики конкретного производства. Осевшая в каждой из тарелочек пыль взвешивается, и определяется интенсивность распределения пылеоседания. Конкретный метод дает возможность с инженерной точностью определять количество выбивающейся пыли. При этом, величина плотности пыли принимает значения от 0, 1 до 100 г/(м²?ч).

Когда результаты получены, возникает необходимость определения максимальных и минимальных значений плотности пылеоседания - G_min и G_max соответственно. Для того, чтобы найти среднюю линию для зоны пылеоседания фиксированного источника пыления, проводят ее через значения G_min и G_max. Площадь оседания пыли разделяют на секторы, а именно получают два сектора с наибольшим и наименьшим оседанием. В них размещают не менее трех дуг. На них располагается по 3 ловушки. Длительность проведения эксперимента (ф) составляет 3 часа, площадь каждой тарелочки (F) составляет 0, 003768 м².

Рис. 1 - Схема расположения тарелочек-ловушек: а - первичный замер; б - основной замер

Полученная в результате эксперимента пыль взвешивается для того, чтобы определить среднюю плотность распространения пылеоседания:

(3)

где G - масса пыли, уловленной тарелочкой, кг; F - площадь тарелочки - ловушки, м²; ф - время пылеоседания, ч.

В таблице 1 представлены результаты замеров средней плотности пылеоседания в заготовительном цеху ОАО СКАИ.

Изменение плотности пылеоседания G₀ на удалении X от источника загрязнения можно определить:

(4)

где а - параметр, описывающий скорость потока воздуха, 1/м.

Рис. 2 - Схема расположения тарелочек-ловушек у узла пересыпки асбеста

На рис.2 обозначены: 1-40 - номера тарелочек-ловушек; А - тарелочки-ловушки; В - узел пересыпки асбеста.

пылевыделение асбестоцементный выброс оборудование

Таблица 1 - Результаты замеров средней плотности пылеоседания в заготовительном цеху завода

Воспользовавшись системой уравнений и преобразований находим параметр а для полидисперсной пыли асбестоцемента. Примем расстояние j от i-го источника пылевыделений j₁ = 1, 5 м, j₂ = 3 м, j₃ = 4, 5 м, тогда:

Авторами получено, что величина плотности пылеоседания принимает максимальные значения в заготовительном цеху при влиянии двух соседних источников и вычисляется согласно формуле:

г/(м²·ч) (5)

Чтобы найти суммарную величину пылевыделений от рассматриваемого сектора источника определяют параметры , а, х_к и рассчитывают М_то. Для узла пересыпки асбеста М_то = 2, 6 кг/ч. Пылеоседание от конкретного источника пыления может быть найдено в результате удвоения суммы средних показателей оседания пыли в секторах с наибольшим и наименьшим выпадением пыли.

Показатель М_ср вычисляем отдельно для каждого вида оборудования. Обозначим количество оборудования определенного типа - n_i, тогда общую массу пыли от производственного оборудования М_i, можно определить:

(6)

а общую массу пыли, вследствие неполной герметичности оборудования:

(7)

где n - количество единиц данного типа оборудования; k - общее количество видов источников пылевыделения.

Так как количество пыли, уносимой вентиляционными и аспирационными системами (M₁), и количество пыли, уносимой через проемы помещения (M₂), в уравнении (8) составят только 0, 05-0, 1 от суммарной величины пылевыделений в цех (M):

(8)

тогда общая масса пыли, выделяющаяся в рабочую зону, рассчитывается как:

(9)

а мощность пылевыделения от одного узла пересыпки материала составит:

Результаты исследований показали, что наибольшее пылевыделение наблюдается через 0, 5-1м от источника и превосходит предельно-допустимую концентрацию до 7 раз. Величина плотности пылеоседания принимает максимальные значения в заготовительных цехах асбестоцементных производств при влиянии двух соседних источников и равна 124, 6 г/(м²·ч). Мощность пылевыделения от одного узла пересыпки материала составляет 2, 86 кг/ч.

Данная методика может использоваться, как для уточнения количества пыли, распространяющейся при технологическом процессе М_то, так для определения источника наибольших пылевыделений заготовительного цеха и описания параметров воздухообмена.

Список литературы

1. Азаров В. Н. О дисперсном составе пыли в воздушной среде в производстве строительных материалов / В.Н. Азаров, Р.А. Бурханова, Н.А. Маринин // Вестник ВолгГАСУ, сер. Строительство и архитектура, вып. 30 (49) 2013, с. 256-261.

2. Методика определения концентрации пыли в промышленных выбросах (Эмиссия) / НИИОГАЗ. - М., 1970. - 47 с.

3. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий: ОНД - 86 [Электронный ресурс] / Госкомгидромет. - Л., 1985. - URL: https://ohranatruda.ru/ot_biblio/normativ/data_normativ/2/2826/.

4. Калинушкин М. П. Измерение осадочной запыленности / М.П. Калинушкин // Всесоюз. науч. конф. “Очистка вентиляционных выбросов и защита воздушного бассейна от загрязнения”. - Ростов-на-Дону, 1977. - С. 183 - 185.

5. Богуславский Е. И. Интенсивность выделения и накопления пыли в производственном помещении / Е. И. Богуславский, В. Н. Азаров // Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда и окружающая среда. - Ростов н/Д: РИЦ Ростов-на-Дону гос. акад. сельхозмашиностроения, 1997. - С. 48-49.

Размещено на Allbest.ru